Помощь - Поиск - Пользователи - Календарь
Полная версия этой страницы: Подсчет мощности по трем фазам
Форум разработчиков электроники ELECTRONIX.ru > Сайт и форум > В помощь начинающему
eugen_pcad_ru
В общем я в этом вопросе чайникsmile.gif
Рисовать не буду, попробую сформулировать на словах.
Постановка задачи: имеется три межфазных напряжения (к примеру ~220): A<>B, B<>C, A<>C. Выходы этих пар нагружены на некое изделие (трансформаторы, выходы трансформаторов в свою очередь нагружены на общий диодный мост из шести диодов. Далее идут сглаживающие конденсаторы и собственно сама нагрузка). В целом схема проста.
Я знаю абсолютную величину тока по каждому проводу (А, В, С). Пусть для примера будет 1 А по каждому.
Вопрос: могу ли я исходя из этих данных определить мощность, потребляемую изделием в целов? Не по каждой фазе, а общую? Или постановка вопроса некорректна? И можно приводить мощность только по каждой фазе?

Заранее всем спасибо за ответ!:)

P.S.: Я понимаю, что в целом мощность (и токопотребление) зависит от активной и реактивной составляющих нагрузки... Т.е. в общем случае на мой вопрос ответа нет? Тогда отрицательный результат - тоже результатsmile.gif
Огурцов
Померять еще и напряжение, умножить на ток и получить мощность. Самый короткий путь, возможно - счетчик трехфазный поставить, с цифровым выходом.
EUrry
Еще вопрос какую мощность: активную, реактивную, полную?
VladimirYU
Цитата(EUrry @ Apr 21 2009, 13:14) *
Еще вопрос какую мощность: активную, реактивную, полную?

Активную можно оценить в цепи постоянного тока с учетом кпд преобразования, который примерно тоже можно прикинуть. Вопрос какая точность требуется.
eugen_pcad_ru
Поясняю: Напряжение ~ 220.0 V +- 0.1 V. Ток по каждой фазе 1.0 А +- 0.01 А.
Мощность нужна по переменному току (по постоянному всё более менее ясно).
2EUrry: Мощность нужна полная
2Огурцов: Получаем 220 В * 1 А * 3 фазы = 660 Вт? Не могли бы Вы уточнить? Все цифры для примера я привелsmile.gif
VladimirYU
Цитата(eugen_pcad_ru @ Apr 21 2009, 13:36) *
Поясняю: Напряжение ~ 220.0 V +- 0.1 V. Ток по каждой фазе 1.0 А +- 0.01 А.
Мощность нужна по переменному току (по постоянному всё более менее ясно).
2EUrry: Мощность нужна полная
2Огурцов: Получаем 220 В * 1 А * 3 фазы = 660 Вт? Не могли бы Вы уточнить? Все цифры для примера я привелsmile.gif

Для полной мощности Вы все правильно считаете.
Tanya
Цитата(eugen_pcad_ru @ Apr 21 2009, 13:36) *
Поясняю: Напряжение ~ 220.0 V +- 0.1 V. Ток по каждой фазе 1.0 А +- 0.01 А.
Мощность нужна по переменному току (по постоянному всё более менее ясно).
2EUrry: Мощность нужна полная
2Огурцов: Получаем 220 В * 1 А * 3 фазы = 660 Вт? Не могли бы Вы уточнить? Все цифры для примера я привел smile.gif

Правильная мощность подсчитывается интегрированием произведения тока на напряжение. По времени. Если нагрузка линейная и не меняется, то можно и амплитудные значения перемножить... и еще на таинственный косинус.
eugen_pcad_ru
2Tanya: количество фаз и 120 градусов между ними никак в расчете не участвует?

P.S.: уточню: дело не в том, как измерить напряжение и ток (я их по каждой фазе знаю), а скорее как их корректно интерпретировать и "пересчитать" в полную мощность
EUrry
Цитата(eugen_pcad_ru @ Apr 21 2009, 13:58) *
2Tanya: количество фаз и 120 градусов между ними никак в расчете не участвует?

120° не надо. У Вас же всё-равно форма тока синусоидальная. Аргументом косинуса/синуса является сдвиг фаз между напряжением и током при реактивности нагрузки. Умножая полную мощность на косинус фи, получаете активную мощность, умножая на синус фи - реактивную.
eugen_pcad_ru
2EUrry:
Т.е. полная активная мощность составляет (при известном cos Fi = 0.8) = 220 * 1 * 0.8 = 176 Вт?

2VladimirYU:
У меня были сомнения... Спасибо что развеялиsmile.gif
Огурцов
Цитата(eugen_pcad_ru @ Apr 21 2009, 09:58) *
а скорее как их корректно интерпретировать и "пересчитать" в полную мощность

Ну вам же сказали - интегрируйте. Мгновенные значения тока и напряжения перемножайте, произведения складывайте, затем делите на число складываемых за период. Если нужна реактивная мощность, видимо нужно сначала проинтегрировать ток и напряжение, а уже затем вычислять произведение. Период интегрирования в обоих случаях лучше выбрать равным частоте сети.
EUrry
Цитата(eugen_pcad_ru @ Apr 21 2009, 14:12) *
2EUrry:
Т.е. полная активная мощность составляет (при известном cos Fi = 0.8) = 220 * 1 * 0.8 = 176 Вт?

Ну, в общем, да! Это известное соотношение. Естественно, всё просто для идеального случая и лучше мощность вычислять, как Вам сказали, с использованием интегрирования.
P. S. Только просто активная, слово "полная" необходимо выкинуть
eugen_pcad_ru
2EUrry:
Хотел бы уточнить: это активная мощность, потребляемая изделием по одной фазе?
А по трем?
EUrry
Цитата(eugen_pcad_ru @ Apr 21 2009, 15:30) *
2EUrry:
Хотел бы уточнить: это активная мощность, потребляемая изделием по одной фазе?
А по трем?

Ну так сложить их вместе. Вы знаете ток через, протекающий через каждую нагрузку и напряжение на ней. Или известный ток у Вас - ток фазного провода, на котором две нагрузки "висят"? И вообще Ваше "потребляемая изделием по одной фазе" - это между нулем и фазой что ли? Потому как, если без нуля, то в любом случае задействованы минимум две фазы.
eugen_pcad_ru
2UErry:
Ну так сложить их вместе.

Я предполагаю что складывать надо не алгебраически?

Известный ток - абсолютное значение тока по фазному проводу.
Когда устройство включено между фазами A<>B, то индицируемый ток по каждому (из двух используемых) проводу 1 А. Только это один и тот же ток (нуль при подключении не участвует). Ну и естесственно я на ток второго фазного провода не обращаю (и при подсчете просто не обращаю на него внимания). Таким образом, при подаче одного межфазного питания активная мощность определяется (см. выше). А вот запитываю я (образно говоря) тремя проводами, при расчете ничего "выкидывать" не надо?
VladKot
Потребляемая мощность 3-фазного тока равна:
(корень из 3) умноженый (напряжение линейное) умноженое (ток).
Для частного примера:
1,73*220*1 = 381 Вт.
Чтобы узнать полезную мощность нужно потребляемую умножить на кпд и на "косинус фи"
EUrry
Цитата(VladKot @ Apr 21 2009, 19:32) *
Потребляемая мощность 3-фазного тока равна:
(корень из 3) умноженый (напряжение линейное) умноженое (ток).
Для частного примера:
1,73*220*1 = 381 Вт.
Чтобы узнать полезную мощность нужно потребляемую умножить на кпд и на "косинус фи"

Вот он корень из трех!!! 08.gif Помню, что где-то должен быть, а книги по электрике под рукой нет сейчас. Только написанное Вами выражение, видимо, справедливо при равной нагрузке фаз, а при не равной, наверное, всё-таки алгебраическая сумма, ну, с корнем из трех, естественно. Или я не прав?
syoma
Цитата
Только написанное Вами выражение, видимо, справедливо при равной нагрузке фаз, а при не равной, наверное, всё-таки алгебраическая сумма, ну, с корнем из трех, естественно. Или я не прав?

Все-таки возьмите книги по электрике - корень из трех в формуле для мощности появился не изза просто так. Причина в том, что корень из трех здесь равен три/(корень из трех), где три - это сумма по трем фазам, а корень из трех - это перевод линейных напряжений в фазные.
То есть для того, чтобы ПРАВИЛЬНО подсчитать мощность по каждой фазе, нужно знать - как включена нагрузка - звездой или треугольником. Если у вас первички трансформаторов сделаны звездой, то для правильного подсчета мощности по каждой фазе вам нужно линейное напряжение пересчитать в фазное. Если мощность источника питания >> мощности вашего устройства, то можно считать, что напряжения симетричные и просто поделить на корень из трех, если же нет, то тут начинаются дебри с искусственной нейтральной точкой и т.д., но это вряд-ли вам нужно.
Короче если первички вашего транса включена звездой - то мощность по каждой фазе равна (корень из трех) Uлин * Iфазы.
Если же треугольником, то....
EUrry
Цитата(syoma @ Apr 21 2009, 21:23) *
Все-таки возьмите книги по электрике - корень из трех в формуле для мощности появился не изза просто так.

Если попадется книга, обязательно гляну. Самого интерес взял. cranky.gif
Tanya
Если внимательно читать самое первое послание автора, то там можно прочесть, что нагружено на выпрямитель с конденсатором... в конечном итоге.
Для тех, кто не понял, имеются симуляторы...
Огурцов
Нескромно: а зачем тут корень из трех ? Или предполагается измерять ток через фазный провод, а напряжение между фазами ? Так не правильнее ли будет измерять и напряжение между нулем и фазой. Или хотя бы аналитически пересчитывать треугольник в звезду, в смысле напряжения.
VladimirYU
Цитата(Tanya @ Apr 21 2009, 13:43) *
Правильная мощность подсчитывается интегрированием произведения тока на напряжение. По времени. Если нагрузка линейная и не меняется, то можно и амплитудные значения перемножить... и еще на таинственный косинус.

Позволю себе не согласиться с Вашим последним утверждением и пояснить корректоность утверждения автора по поводу S=U*I*3
1. U и I действующие значения, тока и напряжения, т.е. среднеквадратичные за период. Речь ведь идет о промышленной сети. В данном частном случае интегрировать уже ничего не надо, все проинтегрировали измерительные приборы.
2. Косинус Фи вещь в себе, ее таинство заключается в сложности измерения. Поэтому и предлагалось акттивную составляющую измерить в цепи нагрузки постоянного тока и оценив потери (кпд преобразования) определить активную составляющую и загадочный косинус.
3. Чтобы не заморачиваться с проблемами корней из 3 и рассуждениями о звезде и треугольнике надо просто измерять либо фазные либо линейные значения токов и напряжения.
EUrry
Тут что-то есть. А здесь ссылка на книгу по ТОЭ Бессонова.
MaslovVG
Цитата(VladimirYU @ Apr 22 2009, 08:58) *
Позволю себе не согласиться с Вашим последним утверждением и пояснить корректоность утверждения автора по поводу S=U*I*3

Как уже упоминалось в ветке при наличии в схеме выпрямителя и конденсатора ток существенно несинусоидален и приведеные измерения тока и напряжения непригодны для посчета мощности.
EUrry
Цитата(MaslovVG @ Apr 22 2009, 11:26) *
Как уже упоминалось в ветке при наличии в схеме выпрямителя и конденсатора ток существенно несинусоидален и приведеные измерения тока и напряжения непригодны для посчета мощности.

Смотря чем измерять. Если измеритель содержит среднеквадратический преобразователь, то не важно какая форма тока и напряжения. И вообще, почему не синусоидален? В установившемся режиме всё нормально будет. Сколько сейчас техники с импульсными источниками, у которых на входе выпрямитель с конденсаторами? Вы хотите сказать, что из-за этого в сети не будет синуса? В российской сети он, конечно, сильно изгажен, но тем не менее!
MaslovVG
Цитата(EUrry @ Apr 22 2009, 10:31) *
Смотря чем измерять. Если измеритель содержит среднеквадратический преобразователь, то не важно какая форма тока и напряжения. И вообще, почему не синусоидален? В установившемся режиме всё нормально будет. Сколько сейчас техники с импульсными источниками, у которых на входе выпрямитель с конденсаторами? Вы хотите сказать, что из-за этого в сети не будет синуса? В российской сети он, конечно, сильно изгажен, но тем не менее!

Потому что при несинусоидальном сигнале мощность не равна произведению средне квадратичных значений.
Попопробуйте посчитать для крайних случаев, синусоида и прямоугольники когда скважность тока и напряжкния не одинаковы.
Для устранения несинусоидальности потребления по западным нормам в блоки питания вводятся корректоры мощности размазывающие потребление с вершины синусоды по всему периоду.
Tanya
Цитата(EUrry @ Apr 22 2009, 11:31) *
Смотря чем измерять. Если измеритель содержит среднеквадратический преобразователь, то не важно какая форма тока и напряжения. И вообще, почему не синусоидален? В установившемся режиме всё нормально будет. Сколько сейчас техники с импульсными источниками, у которых на входе выпрямитель с конденсаторами? Вы хотите сказать, что из-за этого в сети не будет синуса? В российской сети он, конечно, сильно изгажен, но тем не менее!

Ну, пусть даже напряжение синусоидальное, но ток-то каков?
Советовала же симулятором воспользоваться...
Потом доложите результаты.
eugen_pcad_ru
Всем спасибо за обсуждениеsmile.gif
Всё понял. Думаю тему можно закрыть
rezident
Цитата(eugen_pcad_ru @ Apr 22 2009, 18:42) *
Всё понял. Думаю тему можно закрыть
Вы сами можете это сделать. Потому, что Вы - автор этого топика и член группы "Свои". Внизу слева есть выпадающий список "Опции модератора". Выберите опцию "Закрыть тему" и кликните на кнопке "ОК".
EUrry
Цитата(eugen_pcad_ru @ Apr 22 2009, 16:42) *
Всем спасибо за обсуждениеsmile.gif
Всё понял. Думаю тему можно закрыть

Написали бы финальный ответ. Интересно всё-таки, а разбираться не "в своей теме" некогда.

Цитата(Tanya @ Apr 22 2009, 13:37) *
Ну, пусть даже напряжение синусоидальное, но ток-то каков?
Советовала же симулятором воспользоваться...
Потом доложите результаты.

Рад бы, да только последний раз микрокапом пользовался лет этак 5 назад, ставить и вспоминать из-за одноразового удовлетворения любопытства не особо хочется. Хотя, если цепанет на выходных... cranky.gif
Tanya
Цитата(EUrry @ Apr 22 2009, 17:51) *
Рад бы, да только последний раз микрокапом пользовался лет этак 5 назад, ставить и вспоминать из-за одноразового удовлетворения любопытства не особо хочется. Хотя, если цепанет на выходных... cranky.gif

Если лень пользоваться кремниевым процессором, попробуйте белковый... на нечеткой логике, нейронных сетях - находится обычно над глазами. Иногда - с трудом.
eugen_pcad_ru
2EUrry:
Написали бы финальный ответ. Интересно всё-таки, а разбираться не "в своей теме" некогда.

Всем некогдаsmile.gif
В общем для моего примера Активная мощность = 220 * 1.0 * sqrt(3) * cos Fi
Интуитивно я нечто в этом роде и подозревал... Почитал все мнения и вспомнил сам кое-что. Задачка достаточно тривиально решается на векторной диаграмме в комплексной плоскости
(оттуда в общем-то и выползает корень из 3 - при равном токопотреблении по всем проводам). Сos Fi добавляется тоже понятно из каких соображений.

2Tanya:
ИМХО промоделировать сию схему в микрокапе не удастся... Да наверное и незачем: вопрос решается с карандашом на бумагеsmile.gif

P.S.:
2rezident:
А если вдруг еще у кого какая мысль возникнет в тему?wink.gif Пусть пишетsmile.gif
EUrry
Цитата(eugen_pcad_ru @ Apr 23 2009, 09:40) *
ИМХО промоделировать сию схему в микрокапе не удастся...

Это почему же?
eugen_pcad_ru
2EUrry:
Это почему же?

Утверждать не берусь, но по-моему в модели микрокапа "земли" источников и нагрузок должны быть "связаны". Но если в модели добавить дополнительный "общий" проводник, то наверное можноsmile.gif
sera_os
Цитата(eugen_pcad_ru @ Apr 23 2009, 11:48) *
Утверждать не берусь, но по-моему в модели микрокапа "земли" источников и нагрузок должны быть "связаны". Но если в модели добавить дополнительный "общий" проводник, то наверное можно smile.gif

Достаточно соеденить "земли" через высокоомные резисторы (мегаомы-гигаомы).
Для просмотра полной версии этой страницы, пожалуйста, пройдите по ссылке.
Invision Power Board © 2001-2025 Invision Power Services, Inc.